(1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后开始做匀速直线运动.设最大速度为vm,当金属棒达到最大速度时,做匀速直线运动,由平衡条件得:F=BId+mgsin30°,又F=mg,解得I=
mg 2Bd
由I=
=E 2R
,又I=Bdvm
2R
,可得:vm=mg 2Bd
;mgR
B2d2
(2)灯泡的额定功率PL=I2R=(
)2R=mg 2Bd
.
m2g2R 4B2d2
(3)金属棒由静止开始上滑4L的过程中,由能量守恒定律可知:
金属棒上产生的电热Qr=
(F?4L-mg?4Lsin30°-1 2
m1 2
)=mgL-
v
m3g2R2
4B2d4
答:(1)金属棒能达到的最大速度vm为
;mgR
B2d2
(2)灯泡的额定功率PL为
;
m2g2R 4B2d2
(3)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr为mgL-
.
m3g2R2
4B2d4